ИСТИНА

Целью данного проекта является изучение кинетики вытекания гидрофильных соединений из внутреннего объёма рН-чувствительных липосомальных контейнеров, модифицированных полимерами. С этой целью будут получены анионные липосомы со встроенным в мембрану рН-чувствительным липидом (флипидом). Протонирование флипида приводит к дестабилизации липидного бислоя, при этом вещества, содержащиеся во внутреннем объеме везикул, высвобождаются. Это поможет обеспечить адресную доставку лекарственных препаратов в патологические области, для которых характерен пониженный рН среды. Для увеличения агрегативной стабильности контейнеров флипосомы будут модифицированы полиэтиленоксидом (ПЭО), а адсорбция поликатиона на поверхность анионных флипосом позволит повысить эффективность взаимодействия полученного наноконтейнера с клеточной мембраной. В ходе выполнения проекта будет изучена эффективность высвобождения инкапсулированного вещества из модифицированных полимерами флипосом в зависимости от доли флипида в мембране и рН среды. Количественное описание полученных кинетических закономерностей позволит создать протокол для формирования липосомальных наноконтейнеров для доставки биологически активных соединений, используя индивидуальные требованиям к скорости высвобождения препарата и пролонгирования его действия.

The aim of this project is to study the release kinetics of the hydrophilic compounds loaded into the pH-sensitive liposome containers modified with polymers. For this purpose, the anionic liposomes are prepared with a pH sensitive lipid (flipid) embedded in the membrane. Flipid protonation leads to destabilization of the liposomal bilayer, and the substances loaded into the vesicles are released. This will help ensure the targeted delivery of drugs to the pathological area, which are characterized by low pH. To increase the aggregate stability of the fliposomes the containers will be modified with polyethylene oxide (PEO). The adsorption of the polycation on the surface of anionic fliposomes will increase the interaction efficiency of nanocontainer with the cell membrane. During the project the effectiveness of release of the encapsulated substances from polymers modified fliposom will be examined according to the proportion flipida membrane and pH. A quantitative description of the obtained kinetic laws will create a protocol for forming liposomal nanocontainers for delivery of biologically active compounds using the individual requirements of the release rate of the drug and prolong its action.

1) определение константы кислотности липида переключателя, встроенного в липосомальную мембрану; 2) исследование рН-зависимой кинетики вытекания гидрофильного вещества из анионных флипосом. Доля анионного липида в липосомальной мембране будет постоянной и равняться 10 мол. %, а доля липида переключателя (ЛП) варьироваться от 5 до 50 мол. %; 3) формирование наноконтейнеров на основе анионных флипосом и поликатионов линейной и разветвленной архитектуры, особое внимание будет уделено сохранению целостности липосомальной мембраны в комплексе при его формировании и устойчивости образующихся комплексов при физиологическом значении ионной силы. 4) определение влияния введение липида переключателя в липосомальную мембрану на её фазовое состояние; 5) изучение кинетики рН-контролируемого высвобождения гидрофильного содержимого из комплексов флипосом с полимерами; 6) определение цитотоксичности флипосом различного состава и их комплексов с полимерами.

Исследовано взаимодействие анионных липосомы с линейными и разветвленными поликатионами [O.V. Ivashkov et al., Chem. Phys. Chem. 2015; A.A. Yaroslavov et al., Macromol. Biosci., 2014]. Изучены электрокинетические характеристики формирующихся комплексов. Методом крио-ПЭМ исследована морфология частиц до и после комплексообразования. Исследована обратимость взаимодействия анионных липосом с поликатионами в водно-солевых средах. Установлены составы липосомальной мембраны, позволяющие формировать комплексы, устойчивые в физиологической ионной силе. Изучено влияние доли анионного липида в мембране на целостность липосом до и после формирования комплексов с поликатионами. Исследована способность флипосом к контролируемому высвобождению инкапсулированного вещества при понижении рН среды с 7 до 5. Показано, что модификация липосом полимером может существенно менять скорость высвобождения вещества [A.A. Yaroslavov et al., Nanoscale, 2015]. Проведены предварительные кинетические эксперименты вытекания низкомолекулярной соли из анионных флипосом, содержащих 10, 20 и 30% липида переключателя при рН 3. Из полученных кинетических кривых находили начальные скорости вытекания как тангенс угла наклона касательных к начальным участкам кривых. Строили зависимость начальных скоростей вытекания соли из флипосом от доли липида-переключателя в мембране в билогарифмических координатах. Полученную зависимость аппроксимировали линейным уравнением и находили порядок процесса вытекания низкомолекулярной соли из флипосом как тангенс угла наклона. Порядок процесса равен 2,5, что означает, что процесс вытекания соли из флипосом является сложным, состоящим из совокупности процессов. Исследовано влияние полимеров, коллоидных частиц, комплексов анионных липосом с поликатионами на их цитотоксичность по отношению к клеткам аденокарценомы молочной железы [T.V. Demina et al., Biomacromolecules, 2014].

1) определена константа кислотности липида переключателя, встроенного в липосомальную мембрану; 2) исследована рН-зависимая кинетика вытекания гидрофильного вещества из анионных флипосом; 3) сформированы наноконтейнеры на основе анионных флипосом и поликатионов линейной и разветвленной архитектуры;